事务隔离级别精讲（为小白量身定做）

看完本篇文章你能学到什么？

1、回滚点的使用


2、并发访问下事务产生的问题


3、掌握什么是脏读、不可重复读、幻读的概念，以及如何产生


4、通过设置不同的隔离级别来解决不同的问题。


5、串行化锁表原理

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事务的基本概念请参考：如何跟女朋友解释清楚什么是事务？

一、事务的应用

事务很大程度上保障了我们业务操作的安全性。因此在很多安全性较高的场合我们都需要借助事务来帮我们完成。

1.1 MySQL的事务

MySQL中可以有两种方式进行事务的操作：

• 1）手动提交事务
• 2）自动提交事务（MySQL默认）

查看当前MySQL是否是自动提交事务：

show variables like 'autocommit';

No（1）：开启自动提交事务（默认值）
OFF（0）：关闭自动提交事务

• 设置手动提交事务（关闭自动提交事务）：

set autocommit=0;

set autocommit只是本次会话有用，下次会话又将变为自动提交事务。
如果需要永久生效，请到MySQL配置文件中增加：autocommit=0

• 事务执行过程：
  

1.2 演示手动提交事务

1.2.1 手动提交事务的SQL语句

功能	SQL语句
开启事务	start transaction
提交事务	commit
回滚事务	rollback

1.2.2 演示事务提交

模拟小刚给小美转账520元

• 数据准备：

create table `user`(

	id int primary key auto_increment,
	name varchar(30),
	money double
);

insert into `user` values(1,'xiaogang',600);

insert into `user` values(2,'xiaomei',0);

小刚初始余额：600
小美初始余额：0

• 操作如下代码：

-- 查询两个人的余额
select * from user;

-- 开启事务
start transaction;

-- 执行SQL操作(小刚扣钱),此时并没有真正写入到数据库(因为后续操作很有可能会有错误)
update user set money=money-520 where id=1;

-- 执行SQL操作(小美加钱),此时并没有真正写入到数据库(因为后续操作很有可能会有错误)
update user set money=money+520 where id=2;

-- 提交事务(确认无误,提交事务)
commit;

事务提交后查询最新数据，发现小刚的余额-520，剩余80，小美的余额+520，剩余520。

1.2.3 演示事务回滚

首先把小刚和小美的余额恢复到原始状态，小刚600元，小美0元。

• 执行如下SQL，分析结果：

-- 查询小刚和小美的余额
select * from user;

-- 开启一个事务
start transaction;

-- 小刚扣钱,此时并没有真正写入到数据库(因为后续操作很有可能会有错误)
update user set money=money-520 where id=1;

-- 小美加钱,此时并没有真正写入到数据库(因为后续操作很有可能会有错误)
update user set money=money+520 where id=2;

-- 发现中途操作其他业务时,出现了错误,那么此次事务作废(之前的所有操作全部不会记录到数据库)
rollback;

-- 再次查询数据库,发现余额还是原来的
select * from user;

1.3 回滚点

• 什么是回滚点？

在某些成功的操作完成之后，后续的操作有可能成功有可能失败，但是不管成功还是失败，前面操作都已经成功，可以在当前成功的位置设置一个回滚点。可以供后续失败操作返回到该位置，而不是回滚所有操作，这个点称之为回滚点。

• 回滚点的操作语句

回滚点的操作语句	语句
设置回滚点	savepoint 名字
回到回滚点	rollback to 名字

我们来操作一段SQL，如下：

1）让小刚账号-10块钱

2） 让小美账号+10块钱

3）设置回滚点

4）让小刚账号-20块钱

5）让小美账号+20块钱

6）回滚到指定保存点

7）提交本次事务

-- 查询原始数据
select * from user;

-- 开启事务
start transaction;

-- 执行减钱操作
update user set money=money-10 where id=1;

-- 执行加钱操作
update user set money=money+10 where id=2;

-- 设置一个保存点,防止后续出现意外要回滚本次所有的操作
savepoint one;

-- 执行减钱操作
update user set money=money-10 where id=1;

-- 执行加钱操作
update user set money=money+10 where id=2;

-- 回滚到one保存点之前的状态
rollback to one;

-- 提交本次事务
commit;

-- 再次查询数据
select * from user;

设置回滚点可以让我们在失败的时候回到回滚点，而不是回到事务开启的时候。

二、事务的隔离级别

2.1 并发访问下事务产生的问题

当同时有多个用户在访问同一张表中的记录，每个用户在访问的时候都是一个单独的事务。

事务在操作时的理想状态是：事务之间不应该相互影响，实际应用的时候会引发下面三种问题。
应该尽量避免这些问题的发生。通过数据库本身的功能去避免，设置不同的隔离级别。

• 脏读： 一个事务（用户）读取到了另一个事务没有提交的数据
• 不可重复读：一个事务多次读取同一条记录，出现读取数据不一致的情况。一般因为另一个事务更新了这条记录而引发的。
• 幻读：当其他事务已经插入了新的记录，而本次事务由于要保证可重复读，因此查询不到那条记录，但自己想插入又会报那条记录已经存在，但是又查询不出来，就好像出现幻觉一样。因此可重复读会引发幻读的问题。

四种隔离级别：

级别	名字	隔离级别	脏读	不可重复读	幻读	数据库默认隔离级别
1	读未提交	read uncommitted	是	是	是
2	读已提交	read committed	否	是	是	Oracle和SQL Server
3	可重复读	repeatable read	否	否	是	MySQL
4	串行化	serializable	否	否	否

四种隔离级别起的作用：

1. Serializable (串行化)： 可以避免所有事务产生的并发访问的问题 效率及其低下
2. Repeatable read (可重复读)：会引发幻读的问题
3. Read committed (读已提交)：会引发不可重复读和幻读的问题
4. Read uncommitted (读未提交)： 所有事务中的并发访问问题都会发生

• 查询全局事务隔离级别

mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> 

MySQL默认的事务隔离级别为：REPEATABLE-READ（可重复读），因此MySQL会引发幻读的问题。

2.2 脏读

在并发情况下，一个事务读取到另一个事务没有提交的数据，这个数据称之为脏数据，此次读取也称为脏读。

我们知道，只有read uncommitted（读未提交）的隔离级别才会引发脏读。

• 我们把当前事务的隔离级别改为read uncommitted（读未提交）。

mysql> set global transaction isolation level read uncommitted;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

记得需要退出当前客户端，重新打开

• 重新打开客户端，查看当前事务隔离级别：

mysql> select @@tx_isolation;
+------------------+
| @@tx_isolation   |
+------------------+
| READ-UNCOMMITTED |
+------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

隔离级别已经更改为READ-UNCOMMITTED（读未提交）。

2.2.1 脏读演示

在窗口一执行转账操作，此时还未提交，窗口二执行查询，查询到了窗口一还未提交的脏数据。

脏读由事务隔离级别READ-UNCOMMITTED（读未提交）所引发，一个事务中读取到了其他事务还未提交的数据，因为数据还没提交，其他事务随时可能回滚。我们不能拿还未提交到数据库中的脏数据做数据运算处理，这样是非常不安全的。

2.2.2 解决脏读问题

我们可以通过调高MySQL的事务隔离级别，来解决脏读问题。

• 将MySQL的事务隔离级别设置为read committed（读已提交）：

mysql> set global transaction isolation level read uncommitted;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql>

• 再次查看MySQL的事务隔离级别：

mysql> select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| READ-COMMITTED |
+----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

修改完事务隔离级别后记得要重启客户端（重新连接）

操作一段SQL，观察变化：

2.3 不可重复读

在同一个事务中的多次查询应该出现相同的结果，两次读取不能出现不同的结果。

隔离级别为read committed（读已提交）会引发不可重复读，我们在上面的演示中能够看出，小美窗口一次事务中多次查询到的数据不一致，这就是不可重复读。在一次事务中，我们应该保证多次查询的数据是一致的。

2.3.1 不可重复读演示

在窗口一执行转账操作，此时还未提交，窗口二执行查询，发现数据是正常的（还未被修改），此时窗口提交数据，窗口二再次执行查询，发现数据被修改了。在一次事务中多次查询的结果不一致。

不可重复读问题由read committed（读已提交）所引发，一个事务中，多次读取到的数据不一致（读取到了其他事务提交的数据）。Oracle和SQL Server数据库的默认隔离级别为读已提交，因此会引发不可重复读问题。

2.3.2 解决不可重复读

我们再次提高事务的隔离级别，来解决不可重复读问题。

• 将当前MySQL的事务隔离级别设置为repeatable read（可重复读）：

mysql> set global transaction isolation level repeatable read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

注意重新启动MySQL客户端

• 再次查看MySQL的事务隔离级别：

mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

操作如下SQL，观察变化：

MySQL的默认隔离级别为repeatable read（可重复读）。

2.4 幻读

幻读由事务隔离级别可重复读引发，在一个事务内读取到了别的事务插入的数据，由于"可重复读"的原因，查询不到那条数据，想插入那条数据发现提示"数据已存在"，但是又查询不到，就好像出现幻觉一样。

2.4.1 幻读演示

在窗口一和窗口二分别开启事务，并查询当前user表信息，都发现id为3的用户，窗口一率先插入id为3的用户，**并且提交。**此时窗口二再次查询数据表信息，发现依旧没有id为3的用户，于是想插入id为3的数据，发现报错（主键冲突），此时窗口二感觉很诡异，于是再次查询数据表信息，发现依旧没有id为3的用户，就好像出现幻觉一样，明明查询不到，但是又不让插入。

2.4.2 解决幻读

我们再次将事务隔离级别调高，来解决幻读问题。

• 将当前MySQL的事务隔离级别设置为repeatable read（串行化）：

mysql> set global transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

重启MySQL客户端

• 再次查询MySQL的事务隔离级别：

mysql> select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| SERIALIZABLE   |
+----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql>

• 执行SQL，观察如下操作：

2.4.3 串行化解释

通过上面的演示，我们知道隔离级别为serializable（串行化）可以解决幻读问题，但是随之而然给我们带来的弊端非常明显，那就是并发性能极差。

在窗口一的事务中，一旦有更新操作（insert、update、delete）等， 那么会将整表都锁起来，不让其他客户端（事务）操作，而且是读写都不让！如果是在高并发情况下，串行化毋庸置疑会导致大量的锁等待，性能极低，因此实际生产中没有人会使用串行化的隔离级别。

其实我们通过名词就能知道，“串行化"明显和并行（并发）是冲突的，串行化要求的是"串行”，而我们我们实际开发则要求的是"并行"。

串行化的隔离级别在一个客户端（事务）执行任何的更新操作（insert、update、delete）等，其他客户端（事务），均不可对该表进行读写操作（记住，是读写均不能操作！）。

• 我们再来演示一下：
  

• serializable隔离级别详细图解：
  

三、总结

1）MySQL的默认隔离级别为：repeatable read（可重复读）

2）Oracle和SQL Server的默认隔离级别为：read committed（读已提交）

3）回滚点的概念：在一次事务中，操作的N多次数据库，但由于某次操作失误，需要rollback，但是一旦执行rollback，回滚此次事务的所有操作，因此我们可以在一次事务中，执行过若干次代码后，设置一个保存点，如果后续出现上面失误操作，可以回滚到指定的位置。

4）回滚点的指令：savepoint name

5）事务在并发访问下的安全问题（隔离级别）

6）脏读、不可重复读、幻读的基本概念

7）通过隔离级别来解决不同问题

8）牢记串行化给我们带来的问题（锁表）

好了，本篇就说到这里了，看完觉得有帮助的童鞋记得点赞！点赞！点赞！（重要的事情说三遍）